前语
现在HEMS、BEMS※1动力办理体系正在开发傍边。这是一种建筑物中用来办理运用器械、设备作业的体系，其意图是为了削减建筑物中的动力耗费。现在，HEMS/BEMS首要致力于将动力耗费量可视化，往后将会结合传感器网络，用来检测室内人体活动，门窗翻开或封闭等状况，在必要的场合运用动力，而不必要的场合能主动节约动力，完成舒适和节能的方针。
在传感器网络的实践运用中，电源是应战课题之一。经过用来削减能耗的传感器节点到达节能的效果，为了更舒适的日子，咱们从未抛弃对节点自在装置的研讨。村田制造所考虑到环境发电技能不适用于这种传感器节点的电源中，运用压电效应的振荡发电、将温度差转化成电能的热电转化元件，还有本章介绍的光发电技能的多种发电设备正在开发傍边。
光发电技能
人类活动的场所最好是有光线的。搜集这种遍及存在于人们日子中的环保动力并转化成电能，运用于电子设备中的便是光发电技能。这种光发电技能一般运用非晶硅太阳能电池，而运用于传感器节点的电源即便是室内弱小的灯火也可发电，其入射光的视点依赖性很小，而且以轻浮、不易开裂的发电设备为主旨，这便是村田现在正在开发的以氧化锌作为质料，色素增感型光发电技能※2。
色素增感型光发电结构如图1所示。电路板上运用了树脂膜，在电路板上构成通明电极，而在作业电极点的上方则经过丝网印刷等进程构成多孔半导体膜，这种膜吸附色素。相反电极是在通明电极上构成Pt等触媒，这样就构成了由2层电路板来密封电解质的结构。
色素增感型光发电技能的发电原理即下面重复的氧化复原反响。
1. 对吸附色素的半导体膜上进行光照、色素发射电子。
2. 发射出的电子经由半导体膜、通明电极等移动到相反电极。
3. 经过相反电极上电解质中的三碘化物I3-由催化剂效果复原成碘化物离子3I-。
4. 碘化物离子3I-被色素酸化又变回三碘化物I3-。
图1: 色素増感型光发电设备的结构
咱们在制造这种设备时，重点是尽可能将多孔半导体膜的表面积做大。一般来说要用二氧化钛作为半导体膜，而且需求经过400度以上的高温烧制进程，而作为电路板来说是不可能运用这种膜的。因而，村田制造所以山形大学吉田司教授的技能指导为根底，运用了氧化锌在低温条件下可构成多孔半导体膜的原理，开发了运用树脂模，轻浮、不易开裂的色素增感型光发电设备（参照图2）。
图2: 色素増感型光发电设备的相片
现在，电解质、色素这类资料的组合、工艺条件发展的优化，方针是即便在200lux以下弱小的室内光中，也能取得比非晶硅更多的发电量而优化的开发。但是现在在点评用的单元格中、在200lux白色LED照明下只能到达7μW/cm2以上的发电量，即与非晶硅平等或以上的发电量。
运用光发电无线传感器网络的运用实例
运用光发电技能搜集室内光这种遍及存在于人们日子中的环保动力并转化成电能，面向无线传感器网络的运用实例介绍如下。
未来经过HEMS/BEMS来寻求运用最少的动力取得舒适的日子，经过人体感应传感器、磁感应传感器以及温湿度传感器来检测人体活动，门窗闭合或敞开的状况，房间的温湿度，检测到的数据经过无线传输，然后可以主动控制。这便是“无线感知体系(参照图3) ”。
这种“无线感知体系”中传感器节点的电源运用了光发电技能，还运用了无线通信来传输检测到的数据，不需求外部电源，可轻松设置。往后，为了完成免保护的传感器节点，在光发电技能的开发中，将经过进步特性来完成设备小型化与长时间高可靠性的结合。
图3: 无线感知体系
结语
村田制造地点横浜的智能社区※3●智能小区※4内设置了装置该光发电技能的无线感知体系试验仪器（参阅图4），在挨近实践环境的室内运用光发电技能来取得动力，除了评价能否安稳的传输和接纳检测到的数据，然后掌握客户需求，经过无线感知体系查询所运用的电子%&&&&&%对功能和可靠性的需求。此外，将来还会对能量搜集商场的技能开发以及新产品的研制打开研讨。
传感器网络运用实例
图4:横浜智能社区●智能小区内设置的“无线感知体系”
※1 HEMS (Home Energy Management System) 、BEMS (Building Energy Management System) 指运用于家庭、建筑物内，用来将能量可视化，然后到达最优控制耗费的体系。
※2 村田制造所正在研制的色素增感太阳能电池是指专门针对室内光搜集的特别开发，称之为“光发电设备”而并非“太阳能电池”。
※3 横浜智能社区指横浜市、企业、大学等成员，以与环境友好的节能日子为方针的集体。
※4 智能小区研讨和实证以横浜智能社区为中心，参与的企业、集体不给自然环境带来担负，寻求以节能、循环型社会体系为方针的社区形式的场所。
